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从管道中引出水进入供水系统是一个严重的公共卫生问题

从管道中引出水进入供水系统是一个严重的公共卫生问题。如果水源或治疗方案发生变化,新的化学物质可能会导致以前安全的水分配系统开始释放有毒铅,正如几年前密歇根州弗林特市的危机所证明的那样。今天,科学家们将描述一种经济有效且快速的方法,可以克服这些问题并使铅管安全地运送饮用水。

研究人员将于今天在美国化学学会(ACS)2019年春季全国会议和博览会上展示他们的成果。“在美国,超过1800万人目前面临着从配水系统管道铅浸出引发健康问题的风险,”参加会议的博士生Gabriel Lobo说。幼儿铅中毒可引起多种症状,包括脑损伤,学习困难,生长发育迟缓。成人接触可引起高血压,记忆困难,流产和其他疾病。

历史上,许多市政当局安装了通过铅水管连接到各个建筑物的铁水管。Lobo解释说,在典型的铅管中,水中的化学物质会导致管道内壁腐蚀,从而将铅离子释放到水中。为了解决这个问题,市政当局在水中加入了腐蚀抑制剂。随着时间的推移,这些添加的磷酸盐与铅离子反应产生沉积在管道内部的化合物。这种涂层或“水垢”阻止其他铅离子从管道中浸出到水中,使得管道对于水的分配是安全的。然而,在弗林特,饮用水源被改为水质不同的水源,同时,弗林特市停止使用腐蚀控制措施。保护剂溶解,

当他的顾问Ashok Gadgil博士开始专注于寻找Flint领导问题的解决方案时,Lobo开始参与这个问题。Gadgil的团队在加州大学伯克利分校,而Gadgil也隶属于劳伦斯伯克利国家实验室。

经过几个月的努力,Gadgil和他的团队想出了一个电化学方法来解决这个问题。他们在管道样品上施加了一个小的外部电压,以加速腐蚀。像往常一样,释放的铅离子然后与水中的磷酸盐反应形成水垢。这个过程只用了几个小时,而通常的缩放方法只用了几年。Lobo希望这个过程能够快速恢复Flint管道中的保护涂层,而这里的水垢还没有重新覆盖管道。

研究人员已在实验室测试了他们的工艺,但提醒他们尚未对地下铅管进行任何试验。对于实际应用,Gadgil设想将外部连接器连接到水表上的房主管道和管道中的其他连接处,然后将另一根电线穿过管道以完成电路。“我们的想法是,我们不必挖出整个管道,因此我们可以保持低成本,”Gadgil解释道。“更换一个房子里的所有管道将花费数千美元,而我们的工艺成本不到十分之一。”

目前,该小组正与加利福尼亚当地水务公司的专家合作,确定在实际条件下进行测试的实际参数。他们还计划在今年晚些时候在奥克兰学校进行测试,在那里管道中不会发生正常的规模积累。

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